De term pinocytosis is afgeleid van het Griekse woord "pinein", wat zich vertaalt naar het Duitse werkwoord "drinken" en "kytos", wat "holte" of "cel" betekent. Cellen nemen vloeistoffen (pinocytose) en vaste stoffen (fagocytose) op in de vorm van kleine blaasjes uit hun omringende medium.
Wat is pinocytose?
Cellen nemen vloeistoffen (pinocytose) en vaste stoffen (fagocytose) op in de vorm van kleine blaasjes uit hun omringende medium. Twee synoniemen van de term zijn celdrinken en hydrofatocytose. Pinocytose neemt vloeistof op en fagocytose neemt vaste componenten op uit de extracellulaire ruimte. Beide processen zijn gegroepeerd onder de algemeen term endocytose. De opname van vloeistof in het cytoplasma vindt plaats in de vorm van kleine blaasjes met een diameter van slechts 150 nm. De vloeibare of opgeloste componenten worden geabsorbeerd in het cystol van de cellen. Membraanextensies omsluiten de op te nemen stof, waar deze als blaasjes in de cystol van de cel wordt opgenomen. Daar wordt het enzymatisch verwerkt. De geabsorbeerde stoffen worden opgenomen in het metabolisme van de cellen. Pinocytose speelt een belangrijke rol bij de opname van eiwitgebonden lipiden in hepatocyten en enterocyten. Bij het omkeerproces komen de geabsorbeerde vloeistoffen vrij uit de cel. Dit is een biologisch proces dat behoort tot de celbiologie (cytologie).
Functie en taak
Door endocytose kunnen macromoleculen en grotere deeltjes in de cellen worden opgenomen. Dit proces vindt plaats via transportblaasjes (kleine blaasjes). De signalering moleculen zijn gebonden aan het celoppervlak, de celmembraan is ingesprongen en de ingenomen inhoud zit vast. In de cel wordt een endosoom in de vorm van een blaasje gevormd. Duizenden van deze kleine blaasjes transporteren de lading nu door de cel, ofwel gerecycled ofwel afgebroken. Door dit cellulaire proces is een gecontroleerde opname van vloeistoffen en vaste stoffen mogelijk. Pinocytose speelt dus een belangrijke rol bij de ontwikkeling van cellen en weefsels, immuunrespons, celcommunicatie en signaaltransductie. Bovendien is het ook betrokken bij signaaltransductie in neuronale gebieden. Micro-organismen kunnen worden afgestoten, al kan niet worden uitgesloten dat schadelijke micro-organismen en virussen kan cellen binnendringen via de endocytische transmissieroute. Fagocytose internaliseert bijvoorbeeld grotere deeltjes leukocyten en macrofagen. Het verwijdert gedegenereerde cellen, extacellulair puin en dient als voedselvanger. Pinocytose omvat extracellulaire vloeistofopname samen met de opgeloste stoffen erin. Vervolgens worden de vloeistof en opgeloste stoffen geïnternaliseerd. De geneeskunde verwijst ook naar dit proces als endocytose in de vloeistoffase. Eukaryote cellen herkennen vier verschillende soorten pinocytose: clathrine-afhankelijke endocytose, macropinocytose, caveola- en clathrine-onafhankelijke endocytose en caveolae-gemedieerde endocytose. Bij macropinonocytose versmelten plasmamembranen met lange membraanuitsteeksels om een grotere hoeveelheid extracellulaire vloeistof op te nemen. Clathrine-afhankelijke endocytose internaliseert extracellulair moleculen Stoffen die belangrijk zijn voor het menselijk organisme, zoals ijzer, worden via dit proces opgenomen. Een caveolae is een bezwering van de plasmamembranen in de vorm van een fles. Het vervult vele functies binnen de cel en is verantwoordelijk voor signaaltransductie. Internalisatie van caveolae in cellen is traag. Om deze reden neemt caveolae-gemedieerde endocytose slechts kleine hoeveelheden extracellulaire vloeistof op. Clathine-onafhankelijke mechanismen bevinden zich in neuronen en neuro-endocriene cellen, waar ze de heropname van eiwitten in het plasmamembraan. Met het omkeerproces van exocytose komt het blaasje weer vrij uit de cel. Het woord component "exo" betekent "uit". Het membraan van een blaasje versmelt met een celmembraan, waardoor de substantie die door het blaasje wordt opgenomen, kan ontsnappen. Dit proces wordt gestimuleerd door bepaalde membraanreceptoren. Sommige cellen kunnen 25 procent van hun membraan internaliseren, waarbij ze altijd dezelfde hoeveelheid membraan retourneren. Dit proces vindt meestal plaats via met clathrine beklede blaasjes die samensmelten met endosomen. Lipide-membranen vormen de basis voor de blaasjes die een lumen (vrije breedte van een cel) afsluiten. Door celcompartimenten te vernauwen, migreren de blaasjes naar hun bestemming om samen te smelten met de celmembraan. Eiwitten helpen bij dit proces door een blaasje van een plat membraan af te knijpen.
Ziekten en aandoeningen
Bij pinocytose wordt ingenomen voedsel eerst geabsorbeerd door druppeltjes in een omgevingsmedium in de voedselvacuole. De vertering van het ingenomen voedsel begint door lysosomen (blaasjes) die spijsvertering bevatten enzymen gebaseerd op een fusie tussen het membraan en de voedselvacuole. Pinocytose brengt het verteerde voedsel van de spijsverteringsvacuole over naar het plasma van de cel. Voedselresten die niet verteerbaar zijn, worden via een ontlastingsvacuole naar de celmembranen getransporteerd en naar buiten geleegd. Als dit proces wordt verstoord, kunnen verschillende ziekten optreden die worden toegeschreven aan een defect in het membraantransport. Bijvoorbeeld, dementie, Alzheimer ziekte, stofwisselingsstoornissen, verhoogd cholesterol niveaus, neurologische aandoeningen (verminderde spier reflexensensorische stoornissen), de ziekte van Huntington (neuronale celdood), veranderingen in temperament en verschillende soorten fysieke en mentale handicaps, zoals het Charcot-Marie-Tooth-neuropathiesyndroom, kunnen verband houden met defecte pinocytose.
